순철분말 개요
직선철분말이라고도 알려진 순철분말은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 중요한 유형의 금속분말입니다. 순도와 미세한 입자 크기로 인해 제조부터 화학 촉매 작용에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적합합니다.
순수 철분말의 응용
기계부품 제조: 순철분말은 분말야금의 중요한 원료로, 전체 철분말 소비량의 약 80%를 차지합니다. 높은 정밀도와 강도를 지닌 기계 부품을 생산하는 데 사용됩니다.
용접 전극: 용접전극 코팅에 순철분말을 10~70% 첨가하면 용접공정을 개선하고 증착효율을 대폭 향상시킬 수 있습니다.
철강제품 절단: 철재 절단 시 산소-아세틸렌 화염에 철분을 주입하면 절단 성능이 향상되고, 절단 가능 강종의 범위가 확대되며, 최대 절단 가능 두께도 증가됩니다.
화학촉매: 순수 철분말은 귀금속 환원, 합금 첨가, 구리 치환 등의 화학 반응에서 촉매로도 사용됩니다.
기타 애플리케이션: 순철분말은 공업용 외에도 환원제, 유지방부제 등의 방부제로도 사용할 수 있습니다.
철분의 분류
철분말은 일반적으로 거친분말, 중간분말, 고운분말, 초미립분말, 미세분말 등 5가지 등급으로 분류됩니다. 각 등급의 입자 크기 범위는 다음과 같습니다.
굵은 분말: 150~500 마이크로미터 범위의 입자입니다.
중간 분말: 44~150 마이크로미터 범위의 입자입니다.
미세분말: 10~44 마이크로미터 범위의 입자입니다.
초미립자 분말: 0.5~10 마이크로미터 범위의 입자입니다.
초미세 분말: 0.5 마이크로미터보다 작은 입자.
철분말 생산공정
순수한 철 분말을 생산하는 데는 다음과 같은 여러 가지 방법이 일반적으로 사용됩니다.
회가나스 프로세스: 약 1200도까지 가열된 SiC 환원 용기에서 저유황 코크스풍-석회석 혼합물을 사용하여 철광석 미세분을 환원시키는 작업입니다. 생성된 해면철은 벨트로에서 800~900도에서 파쇄되고 추가로 환원됩니다.
파이론 프로세스: 저탄소강 스케일을 Fe2O3로 산화시킨 후 벨트로에서 1050도 이하의 온도에서 수소로 환원시키는 공정입니다.
물 원자화 공정: 저탄소 고철을 녹여 불순물을 제거한 후, 고압수를 이용해 녹은 금속을 작은 물방울로 미립화시키는 공정입니다. 물방울은 냉각되어 분말로 굳어지며, 이는 벨트로에서 환원됩니다.
QMP 프로세스: 퀘벡메탈파우더(Quebec Metal Powder)에서 개발한 공정으로 고순도의 용선을 입자화하여 부분적으로 산화시킨 후 벨트로(belt Furnace)에서 환원 및 소둔시키는 공정입니다.
특수한 종류의 철분말
카르보닐 철 분말: 철과 일산화탄소를 고온, 고압에서 반응시켜 생성됩니다. 고주파수에서 높은 투자율을 가지며 자성 재료에 널리 사용됩니다.
요약하면, 순철분말은 독특한 특성과 다양성으로 인해 다양한 산업에서 중요한 역할을 합니다. 효과적인 활용과 추가 개발을 위해서는 응용, 분류 및 생산 프로세스를 이해하는 것이 필수적입니다.